Lo studio dello schema interno delle strisce LED ti porterà in profondità nella costruzione di questo apparecchio super flessibile. Quindi, se vuoi conoscere la striscia LED dalla radice, questo articolo fa per te!

Il PCB della striscia luminosa a LED conferisce all'apparecchio una struttura a nastro o a corda. Fondamentalmente è il corpo costruttivo principale della striscia LED all'interno del quale risiedono altri minuscoli componenti. Questi includono chip LED, resistori, condensatori, ecc. E tutte queste parole combinate per far brillare la striscia LED. Tuttavia, la tensione nominale è essenziale per garantire prestazioni di illuminazione ottimali.

In questo articolo ho trattato tutte le informazioni di base sullo schema interno delle strisce luminose LED e sui loro requisiti di tensione. Se non hai familiarità con le strisce luminose a LED e desideri conoscerle, questa guida sarà la soluzione migliore con cui iniziare- 

Schema interno delle strisce luminose a LED 

Lo schema interno delle strisce LED super sottili e flessibili ti stupirà; sono composti da numerosi piccoli componenti. I componenti interni di base delle strisce LED sono i seguenti:

• Perla LED

Una perla LED è il componente principale di una striscia LED che emette luce. Sono costituiti da particelle semiconduttrici che si illuminano quando vengono attraversate dall'elettricità. All'interno delle strisce LED sono disposte numerose minuscole sfere LED. Queste perle possono essere di diverse dimensioni. L'emissione luminosa delle strisce luminose a LED dipende dal numero, dalle dimensioni e dalla forma di queste perle. Per saperne di più, controlla questo- Numeri e LED: cosa significano 2835, 3528 e 5050?

• Scheda di circuito 

Tutti gli elementi delle strisce LED sono disposti in un circuito stampato, solitamente chiamato PCB. Queste schede sono super flessibili e ti consentono di modellare le strisce luminose come richiesto. Il fatto più interessante del PCB è che hanno dei segni tagliati su tutto il corpo. Puoi tagliarlo seguendo il segno usando una forbice. Questo aiuta a dimensionare le strisce in base alle esigenze di installazione. Controllo Puoi tagliare le strisce luminose a LED e come collegarle: guida completa per imparare a tagliare le strisce LED.

• Resistore 

Il resistore nelle strisce luminose a LED controlla il flusso di corrente all'interno delle strisce. Se gli apparecchi passano una corrente eccessiva, si danneggiano. I resistori sono installati per prevenire tale situazione. Mantiene sotto controllo il flusso di tensione e corrente, garantendo prestazioni ottimali. 

• Condensatore

Il condensatore viene utilizzato nelle strisce LED per garantire un'illuminazione uniforme e coerente. Stabilizza l'alimentazione e riduce lo sfarfallio o altri effetti elettrici indesiderati. Tuttavia, tutte le strisce LED non sono dotate di condensatori. Di solito si trova nelle strisce luminose avanzate con circuiti integrati; Le strisce LED di base possono anche avere un condensatore.

• Diodi 

È fondamentale mantenere una direzione del flusso di corrente attraverso le strisce LED. Se per caso la corrente scorresse al contrario, i chip LED si danneggerebbero. Per questi motivi, i diodi vengono utilizzati per garantire che la corrente scorra solo in una direzione. Si tratta di dispositivi a semiconduttore che hanno anche capacità di controllo del colore. Ad esempio, nel Strisce LED RGBX, puoi controllare l'intensità di ciascun colore (rosso, verde e blu) regolando la corrente che passa attraverso ciascun diodo. Pertanto, ti consente di creare fino a 16 milioni di tonalità. Controlla questo per saperne di più: RGB vs. RGBW vs. RGBIC vs. RGBWW vs. Strisce LED RGBCCT. 

• Tracce di rame

Le tracce di rame sul PCB delle strisce LED funzionano come un conduttore elettrico. Crea un percorso per la corrente che scorre dalla fonte di alimentazione alle singole strisce LED e ad altri componenti. Pertanto, collega chip LED, resistori, diodi e altri circuiti. Ciò garantisce una distribuzione uniforme dell'elettricità su tutta la lunghezza della striscia LED. 

Fondamenti di base sulla tensione 

La tensione delle strisce LED dipende da due fattori:

La tensione dei LED, i loro componenti e l'alimentatore

Quando si determina la tensione delle strisce luminose a LED, è necessario considerare tre fattori. Questi sono i seguenti- 

• Tensione LED

I LED utilizzati nelle strisce luminose hanno un fabbisogno di tensione individuale. Questa tensione viene solitamente definita "tensione diretta" o "VF". È la tensione minima di cui un LED ha bisogno per emettere luce. Il requisito di questa tensione varia a seconda del tipo e del colore del LED. Ad esempio, un LED bianco necessita solitamente di circa 3-3.4 volt. Questo può variare per altri colori di luce. La tabella seguente mostra l'intervallo di tensione diretta dei LED per diversi colori:

• Compatibilità tensione componenti

Le strisce LED sono composte da diversi componenti. Questi includono resistori, diodi e condensatori. La tensione di ciascuno di questi componenti deve corrispondere alla tensione del LED. Se la tensione non corrisponde, può danneggiare i componenti o causare malfunzionamenti. 

• Tensione di alimentazione

La tensione dell'alimentatore è nota come "tensione di ingresso" o "tensione di alimentazione". È la tensione esterna fornita all'apparecchio. Poiché le strisce luminose a LED sono sensibili alla tensione, è essenziale garantire che la tensione dei LED e dei loro componenti corrisponda alla tensione della fonte di alimentazione. Ad esempio, se disponi di una striscia LED da 12 volt, devi utilizzare un alimentatore da 12 volt. Se si utilizza una tensione superiore o inferiore, le strisce luminose a LED non funzioneranno in modo ottimale. 

Configurazione Dei LED

I LED di una striscia luminosa a LED possono essere disposti in due tipi di configurazione: in serie e in parallelo. Questi sono discussi di seguito- 

Circuiti in serie 

In un circuito in serie, i LED del PCB sono collegati end-to-end. Cioè, la fine di un chip LED è collegata all'inizio dell'altro. Di conseguenza, la corrente scorre attraverso ciascun LED in sequenza. In un circuito in serie, una uguale quantità di corrente viene fatta passare attraverso tutti i LED e la tensione viene sommata. Ad esempio, se in una striscia LED sono presenti n numero di LED, la tensione totale della striscia luminosa sarà n volte il VF di un singolo LED.

PRO:

• Utilizzare in modo efficiente la tensione di alimentazione.
• Sono necessari meno collegamenti e componenti
• Facile configurazione del circuito 

Contro: 

• Un guasto del LED può interrompere l'intero circuito
• Le variazioni di Vf tra i LED possono portare ad un'illuminazione non uniforme

Circuito parallelo 

In un circuito parallelo, diversi LED sono collegati fianco a fianco, ciascuno con un ramo distinto. Ciascuno di questi rami è direttamente collegato alla fonte di alimentazione. Di conseguenza, la tensione su ciascun componente rimane costante. Tuttavia, la corrente è distribuita tra i rami.

PRO:

• Se un LED si guasta, gli altri continuano a funzionare
• Ogni LED può essere controllato in modo indipendente
• Dispone di funzionalità di illuminazione avanzate come la miscelazione dei colori o l'animazione 

Contro: 

• Configurazione circuitale complessa 
• richiedono più cavi
• Distribuzione non uniforme della potenza
• La luminosità di tutti i LED non è la stessa

Valori di tensione per strisce LED 

Solitamente, le strisce luminose a LED sono considerate apparecchi di illuminazione a bassa tensione. Ma sono disponibili anche varianti ad alta tensione. I valori di tensione delle strisce LED sono i seguenti: 

Striscia LED a bassa tensione

La maggior parte delle strisce luminose a LED sono solitamente a 12V o 24V. Il primo è ideale per l'illuminazione di interni; li troverai anche nell'illuminazione delle automobili- La guida completa alle luci a LED da 12 Volt per camper. Nel frattempo, le strisce LED da 24 V vengono utilizzate principalmente per l'illuminazione esterna o commerciale. Confrontando le due strisce, una striscia LED da 24 V è più efficiente di una da 12 V. Per sapere come scegliere la tensione nominale per le strisce LED, segui queste linee guida- Come scegliere la tensione della striscia LED? 12V o 24V? Sono però disponibili anche strisce LED a basso voltaggio da 5V. La maggior parte delle strisce LED con alimentazione USB di solito hanno una potenza nominale di 5 V. Di seguito, aggiungo una rapida tabella comparativa delle strisce LED a bassa tensione- 

Strisce LED ad alta tensione 

Non hai bisogno di subacquei o ingombranti trasformatori strisce LED ad alta tensione. Possono avere tensioni nominali diverse, tra cui AC110V, 120V, 230V e 240V. Possono essere lunghi fino a 50 metri con un solo plug-in. Questi rendono le strisce LED ad alta tensione adatte per l'illuminazione commerciale ed esterna. 

Applicazione di strisce LED ad alta tensione

• Illuminazione stradale
• Illuminazione dello stadio
• Impianti industriali
• Illuminazione per aree esterne
• Illuminazione ad alta baia
• Grandi Spazi Commerciali
• Illuminazione della baia
• Illuminazione delle scale 

Caduta di tensione della striscia LED

La tensione diminuisce lungo la lunghezza della striscia LED man mano che la corrente scorre al suo interno, fenomeno noto come caduta di tensione della striscia LED. A causa della caduta di tensione, la luminosità della striscia LED diminuisce gradualmente man mano che la lunghezza si allontana dalla fonte di alimentazione. I fattori che influenzano la caduta di tensione sono i seguenti: 

1. La corrente totale della striscia LED
2. Lunghezza e diametro del filo
3. Lunghezza e spessore del rame nel PCB

Per saperne di più sulla caduta di tensione della striscia LED, controlla questo- Che cos'è la caduta di tensione della striscia LED?

Come ridurre la caduta di tensione della striscia LED? 

La luminosità e l'emissione luminosa complessiva vengono gravemente influenzate a causa della caduta di tensione. Ecco i modi in cui è possibile ridurre la caduta di tensione della striscia LED nei seguenti modi:

1. Utilizzare strisce LED ad alta tensione

Le strisce LED ad alta tensione sono meno soggette a cadute di tensione. Se riscontri problemi di caduta di tensione utilizzando strisce LED da 12 V o 24 V, ti suggerisco di scegliere strisce LED ad alta tensione. Può essere una striscia LED da 48 V CC o 36 V CC oppure da 110 V CA, 120 V CA (o superiore) adatta al tuo scopo di illuminazione. Ma qualunque cosa tu scelga, assicurati che la tensione della striscia LED sia compatibile con la tensione della fonte di alimentazione. 

2. Ridurre la lunghezza della striscia LED 

La caduta di tensione e la resistenza al flusso di corrente aumentano con l'aumentare della lunghezza. 

 Lunghezza ⬆ Tensione ⬆ Caduta di tensione ⬇

Ecco perché accorciare la lunghezza della striscia LED ridurrà la caduta di tensione. Per saperne di più sulla lunghezza delle strisce LED e sulla loro tensione, controlla questo- Quali sono le strisce luminose a LED più lunghe?

3. Cablaggio parallelo di più strisce

Quando si collegano più strisce LED per aumentarne la lunghezza, si provoca una caduta di tensione. Di conseguenza, la luminosità della striscia LED inizia a diminuire gradualmente all'aumentare della lunghezza. Per evitare tali problemi, collegare i cablaggi paralleli dalla fonte di alimentazione a ciascuna striscia LED appena aggiunta. Ciò ridurrà la caduta di tensione. 

4. Utilizzare un PCB più spesso e più largo

Tutti i componenti della striscia LED sono disposti all'interno del suo circuito stampato o PCB. Contiene anche il resistore. All'aumentare della lunghezza aumenta anche la resistenza, provocando una caduta di tensione. Ma puoi ridurre la caduta di tensione utilizzando un PCB più spesso e più largo. 

È necessario fornire esattamente la tensione specificata?

I LED sono sensibili alla tensione. Ecco perché è essenziale fornire una tensione precisa alle strisce luminose LED per ottenere prestazioni ottimali. Esiste tuttavia un intervallo di tolleranza entro il quale i LED possono assorbire tensione. Se la tensione fornita supera il livello di tolleranza, l'apparecchio verrà danneggiato.

La tensione operativa dei LED è nota come tensione diretta o VF. Ad esempio, se il VF di un LED è 3.2 volt con una tolleranza di ±0.1 volt. Ciò indica che la striscia luminosa a LED può funzionare correttamente nell'intervallo compreso tra 3.1 volt e 3.3 volt. Se la tensione fornita supera questo valore, il LED verrà danneggiato. Ecco perché è meglio fornire la tensione esattamente come da specifica. 

FAQ

Conclusione  

Le strisce luminose a LED sono apparecchi di illuminazione versatili adatti a molteplici applicazioni. Sono disponibili sia in alta che in bassa tensione. Ma qualunque sia la tensione scelta, assicurati che corrisponda alla tensione di ingresso. Per saperne di più sulle strisce luminose a LED, consulta questo articolo- Come funzionano le strisce luminose a LED?
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